CN112975427A - 一种用于卡盘生产的电气自动化系统 - Google Patents

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张广才
何继荣
苗乙
陈玖冰
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Abstract

本发明涉及一种用于卡盘生产的电气自动化系统，包括维护通道，所述维护通道的一端设有操作屏，维护通道的两侧设有结构相同的由控制系统控制的生产线，所述生产线包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于供AGV小车进入的AGV入料口，输送机构的另一端设有用于供AGV小车驶出的AGV出料口，输送机构的一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有粗车车床a、粗车车床b、精车车床、复合铣铣床和打码机台，输送机构的另一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有复合钻钻床、翻转清洗机台、软水清洗烘干机和信号检测设备；本发明全程采用自动化控制系统，代替了人工操作，提升了工作效率和成品质量，降低了人工成本，能自动清洗每道工序后粘附在卡盘上的碎屑。

Description

一种用于卡盘生产的电气自动化系统
技术领域
本发明涉及电气自动化系统技术领域，尤其涉及一种用于卡盘生产的电气自动化系统。
背景技术
卡盘是机床附件中的重要部件，卡盘主体是卡盘生产中工序最多，加工时间最长的零件，现今大部分公司采用人工进行各工序之间的流转和搬运。常规尺寸卡盘的质量约为20kg左右，长期的搬运会消耗工人体力，使得工人工作效率下降，人工操作设备效率比较低，人工成本较高，自动化设备相较于人效率高，精确度高，还可以实现对设备的远程启动停止和监视，当前生产只能通过人工手动完成，无法形成手自动操作的转换，整个生产工艺复杂且控制系统自动化程度较低。为此，我们提出一种用于卡盘生产的电气自动化系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种用于卡盘生产的电气自动化系统，该系统采用机械手和工业七轴配合作业的方式完成卡盘的流转和搬运，无需人工即可实现整个生产的流程。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于卡盘生产的电气自动化系统，包括维护通道，所述维护通道的一端设有操作屏，维护通道的两侧设有结构相同的由控制系统控制的生产线，所述生产线包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于供AGV小车进入的AGV入料口，输送机构的另一端设有用于供AGV小车驶出的AGV出料口，输送机构的一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有粗车车床a、粗车车床b、精车车床、复合铣铣床和打码机台，输送机构的另一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有复合钻钻床、翻转清洗机台、软水清洗烘干机和信号检测设备。
进一步的，所述输送机构包括安装于地面的导轨，所述导轨上滑动安装有工业七轴，所述工业七轴上安装有机械手。
进一步的，所述操作屏包括触摸屏以及与触摸屏电连接的操作按钮，操作屏上设有与其电连接的报警显示器。
进一步的，所述控制系统包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器的输入端与触摸屏、操作按钮、加工机床、安全门和信号检测设备的输出端相连接，可编程逻辑控制器的输出端与生产用的报警显示器、智能控制器、电磁阀和机械手的输入端相连接，所述智能控制器的输出端与电机的输入端相连接。
进一步的，所述机械手的输出端与可编程逻辑控制器的输入端相连接。
进一步的，所述可编程逻辑控制器为西门子PLC，所述西门子PLC通过以太网与机械手和加工机床连接。
进一步的，所述加工机床包括粗车车床a、粗车车床b、精车车床、复合铣铣床和复合钻钻床。
本发明全程自动化控制，生产前只需准备好上料以及使用触摸屏复位系统，生产时选择自动开始即可，整个系统采用西门子profinet现场总线通讯系统，以西门子PLC作为核心控制器与机械手和加工机床通过以太网连接，能够及时迅速交换各种控制、报警、提示指令，通过各执行器完成工艺动作，同时配以人机交互界面，即时显示产品的生产参数数据、库存信息以及报警情况等，当有故障产生时，整体机构会有自锁互锁机制，人机实现手自动切换，停机相应的执行机构，待人工通过触摸屏信息处理完故障之后，可切换到自动状态继续生产，全程采用自动化控制系统，代替了人工操作，提升了工作效率和成品质量，降低了人工成本，能自动清洗每道工序后粘附在卡盘上的碎屑。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明的系统总体布置图；
图2是本发明系统的电气控制框架图。
图中标号说明：1-AGV入料口、2-AGV小车、3-工业七轴、4-机械手、5-粗车车床a、6-粗车车床b、7-精车车床、8-复合铣铣床、9-打码机台、10-AGV出料口、11-卡盘、12-维护通道、13-导轨、14-信号检测设备、15-软水清洗烘干机、16-翻转清洗机台、17-复合钻钻床、18-触摸屏、19-可编程逻辑控制器、20-报警显示器、21-操作按钮。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1至2所示，本实施例提供一种用于卡盘生产的电气自动化系统，包括维护通道12，所述维护通道12的一端设有操作屏，维护通道12的两侧设有结构相同的由控制系统控制的生产线，所述生产线包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于供AGV小车2进入的AGV入料口1，输送机构的另一端设有用于供AGV小车2驶出的AGV出料口10，输送机构的一侧由AGV入料口1至AGV出料口10处依次设置有粗车车床a5、粗车车床b6、精车车床7、复合铣铣床8和打码机台9，输送机构的另一侧由AGV入料口1至AGV出料口10处依次设置有复合钻钻床17、翻转清洗机台16、软水清洗烘干机15和信号检测设备14。
优选的，所述输送机构包括安装于地面的导轨13，所述导轨13上滑动安装有工业七轴3，所述工业七轴3上安装有机械手4。
优选的，所述操作屏包括触摸屏18以及与触摸屏18电连接的操作按钮21，操作屏18上设有与其电连接的报警显示器20。
优选的，所述控制系统包括可编程逻辑控制器19，所述可编程逻辑控制器10的输入端与触摸屏18、操作按钮21、加工机床、安全门和信号检测设备14的输出端相连接，可编程逻辑控制器19的输出端与生产用的报警显示器20、智能控制器、电磁阀和机械手4的输入端相连接，所述智能控制器的输出端与电机的输入端相连接。
优选的，所述机械手4的输出端与可编程逻辑控制器19的输入端相连接。
优选的，所述可编程逻辑控制器19为西门子PLC，所述西门子PLC通过以太网与机械手4和加工机床连接。
优选的，所述加工机床包括粗车车床a5、粗车车床b6、精车车床7、复合铣铣床8和复合钻钻床17。
人工操作触摸屏18通过西门子profinet通讯复位工业七轴3和机械手4，粗车车床a5，粗车车床b6，复合钻钻床17，精车车床8，复合铣铣床8，检测设备14，翻转清洗机台16，打码机台9，确定安全门处于关闭状态，机械手4处于安全点，其余所有设备处于原点工位；
人工启动系统，AGV小车2启动运行至AGV入料口1，对应到位传感器接受信号发送至西门子PLC，西门子PLC再发送信号至机械手4以及粗车车床a5和粗车车床b6，机械手4启动，去AGV入料口1抓取卡盘11，通过机械手4的有无光电感应器确保抓取卡盘11，放置进粗车车床a5和粗车车床b6内的夹具上，粗车车床a5和粗车车床b6关闭安全门开始加工；
粗车车床a5和粗车车床b6加工完发送完成信号至西门子PLC，西门子PLC控制机械手4抓取加工完的卡盘零件至翻转清洗机台16进行清洗工序，清洗完移动至安全位置；
清洗完，机械手4抓取卡盘11进入复合钻钻床17的夹具内加工，加工完，机械手4取出进入翻转清洗机台16进行翻转清洗，从而达到代替人工正反面清洗的目的，之后再次通过机械手4进行精车加工-清洗-组合铣工序；
之后进入软水清洗烘干工序，在清洗烘干工作后设置检测设备14，机械手4将卡盘11运送至检测设备的14机台上，通过三坐标测量仪机台对卡盘盘体进行检测，取代了传统的人工检测环节；最后进入激光打码工序，整套系统都是通过机械手4与其他独立机台配合工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种用于卡盘生产的电气自动化系统，包括维护通道，其特征在于：所述维护通道的一端设有操作屏，维护通道的两侧设有结构相同的由控制系统控制的生产线，所述生产线包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于供AGV小车进入的AGV入料口，输送机构的另一端设有用于供AGV小车驶出的AGV出料口，输送机构的一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有粗车车床a、粗车车床b、精车车床、复合铣铣床和打码机台，输送机构的另一侧由AGV入料口至AGV出料口处依次设置有复合钻钻床、翻转清洗机台、软水清洗烘干机和信号检测设备。
2.根据权利要求1所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述输送机构包括安装于地面的导轨，所述导轨上滑动安装有工业七轴，所述工业七轴上安装有机械手。
3.根据权利要求1所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述操作屏包括触摸屏以及与触摸屏电连接的操作按钮，操作屏上设有与其电连接的报警显示器。
4.根据权利要求3所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述控制系统包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器的输入端与触摸屏、操作按钮、加工机床、安全门和信号检测设备的输出端相连接，可编程逻辑控制器的输出端与生产用的报警显示器、智能控制器、电磁阀和机械手的输入端相连接，所述智能控制器的输出端与电机的输入端相连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述机械手的输出端与可编程逻辑控制器的输入端相连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述可编程逻辑控制器为西门子PLC，所述西门子PLC通过以太网与机械手和加工机床连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于卡盘生产的电气自动化系统，其特征在于：所述加工机床包括粗车车床a、粗车车床b、精车车床、复合铣铣床和复合钻钻床。
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